JPH03122677A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野］ 本発明は電子写真複写装置等の画像形成装置に関するも
のである。

［従来の技術］ 従来の画像形成装置においては、画像形成装置内に溜ま
った熱やオゾン等を装置外に排出する手段として、排気
手段たる軸流ファン、クロスフォローファン等の排気フ
ァンか最も多く用いられている。これらの排気ファンは
、どのような環境下においても第６図に示すように画像
形成装置の電源投入時期（メインスイッチがオンの状態
となるとき）と同期させて駆動するか、あるいは第７図
に示すように画像形成のプロセスを開始させるためのプ
リント信号の入力時期と同期させて駆動していた。また
、排気ファンの回転数は変化せず常に全速で一定回転と
していた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上記従来例においては、排気手段を上述
のように制御していたために温度及び湿度の変化による
環境変動により、以下のような問題か生じていた。先ず
、低温低湿度の環境下においては、駆動電源投入後の初
期の枚数の画像において定着性か悪くなるという問題点
があった。

つまり、駆動電源投入後の初期の状態では、第８図に示
すように加圧ローラは定着ローラから遠い斜線部での温
度が室温に近く低くなっており、定着ローラの表面温度
を非画像形成時の待機温度、または、定着温度へ昇温さ
せていく過程で、周辺の冷えている部材に多くの熱を奪
われてしまう、このような悪条件において画像形成装置
内にオゾン生成物等の排気しなければならない物質か生
じていないにも拘らず排気ファンを全速で駆動していた
ために定着ローラの熱が装置外に排出されてしまい、同
時に、室温近くに冷えている外気が定着装置岡辺に吸引
されるので、それだけ定着ローラの温度上昇を遅らせて
いたのである。

さらに、定着ローラの温度が定着温度に達していても室
温近くまで冷えた転写材に熱を奪われてしまい再び定着
温度以下となってしまうこともあった。このような−時
的な温度低下に対しては、発熱部材たるハロゲンヒータ
を全点灯して、定着ローラを加熱するという手法か考え
られたが、排気ファンを全速で回転させていたために再
び定着ローラの温度が定着温度に達するまでに時間がか
かってしまい、上記問題を解決することはできなかった
。

次に、高温高湿度の環境下においてはいわゆる画像流れ
という現象を生ずるという問題があった。

つまり、電子写真法を用いる画像形成装置では、コロナ
放電を行なうためにオゾンか発生する。オゾンは大気中
の窒素と反応してオゾン生成物（硝酸化合物）を生じ、
潜像担持体たる感光ドラムに付着する。ところかオゾン
生成物は吸水性を有するため高温高湿度の環境下におい
ては低抵抗となり、いわゆる画像流れかやボケか発生し
ていたのである。この問題はオゾンを排気ファンによっ
て機外に排気することによって解決できるが、プリント
信号がオフの状態となると同時に排気ファンを停止させ
ていたために画像形成のためのプロセスの終了後に多量
のオゾンか機内に残り、上記の問題が生じていたのであ
る。したがって、非画像形成時の待機状態時も常に排気
ファンを全速回転させオゾンを排気することも考えられ
るかこの場合には騒音が大きくな゛るという問題を生ず
る。

以上説明したように従来の画像形成装置は低温低湿度の
環境下においては定着性が悪く、高温高湿度では画像流
れやボケを発生するという問題を有していた。

本発明は、上記問題を解決し、環境によらず安定して高
品位な画像を出力することのできる画像形成装置を提供
することを目的としている。

［課題を解決するための手段］ 本発明によれば上記目的は、 現像剤像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に接触
配設された接触転写手段と、該接触転写手段に接続され
て上記潜像担持体と上記接触転写手段との間に電界を発
生させる転写電圧印加手段と、商用電源の電圧を印加し
て発熱させる発熱部材によって転写材上の未定着画像を
加熱定着せしめる定着装置と回転駆動される排気手段と
を備えた画像形成装置において。

上記排気手段を第一の設定回転数と、該第一の設定回転
数よりも低い第二の設定回転数の二段の回転数で駆動せ
しめる制御手段を有すると共に、上記接触転写手段の、
環境により変動する出力電圧値を検知する手段を備え、 上記制御手段は、上記検知した電圧値か設定値よりも低
い値を示す環境時には画像形成動作中の上記排気手段の
回転数を上記第一の設定回転数とし、上記設定値よりも
高い値を示す環境時には上記回転数を上記第二の設定回
転数とするように設定されており、かつ、上記画像形成
動作後の待機状態における上記回転数を上記第二の設定
回転数とするように設定されている、 ことによって達成される。

［作用］ 本発明によれば、環境によって変動する接触転写手段の
出力電圧値を検知し、該検知した電圧値が設定値よりも
低い値を示す環境時には、画像形成動作中の排気手段を
第一の設定回転数で駆動し、また、上記設定値よりも高
い値を示す環境時には排気手段を第二の設定回転数て駆
動する。さらに、画像形成動作後の待機状態においても
排気手段を第二の設定回転数で駆動する。したがって、
電源投入直後の低温低湿度の環境にあっては上記電圧値
は高くなるので、画像形成動作中の排気手段は第二の設
定回転数で駆動される。その結果、排気手段によって必
要以上に熱を奪うことがなく定着ローラ表面の温度は定
着温度に維持され良い定着性を保つ。また、高温高湿度
の環境においては上記電圧値は低くなり、画像形成動作
中の排気手段は第一の設定回転数で駆動されるので確実
に熱またはオゾンを排気する。また１画像形成動作終了
後の待機状態においても第二の設定回転数で排気手段を
駆動するのてオゾンを排気して画像流れを防止する。

［実施例］ 本発明の第一実施例を添付図面の第１図ないし第３図を
用いて説明する。

第１図は本実施例装置のレーザビームプリンタである。

第１図においてｌはレーザ、ポリゴンミラー、補正レン
ズ系を含むスキャナユニットである。該スキャナユニッ
トｌから照射されたレーザ光は、折り返しミラー２によ
って反射され、カートリッジ３へと到達する。該カート
リッジ３は、現像装置４と、潜像担持体たる感光ドラム
５と、−次帯電器６と、クリーナ７とを一体としてレー
ザビームプリンタ本体に着脱自在に配設されている。な
お、上記感光トラム５の下方には接触転写手段たる転写
ローラ８が該感光ドラム５に圧接して配設されており、
該転写ローラ８には転写電圧印加手段たるバイアス電源
９か接続されている。

また、上記カートリッジ３のクリーナ７側の上方には前
露光ランプ１０が配設されている。上記カートリッジ３
の前方（第１図において右側）には、カセット１１と搬
送給紙ローラ１２が配設されており、転写材Ｐをカート
リッジ３の転写部へと供給する。該転写材Ｐはト記カー
トリッジ３の下方に配設されたレジストローラ１３を通
って、上記転写部へと到達し、その後、搬送給紙ローラ
１４によって定着装置１５へと搬送される。該定着装［
１５は、定着ローラ１６と、該定着ローラに圧接して従
動回転する加圧ローラ１７と、温度検知素子たるサーミ
スタ１８とを備えており、１記定着ローラＩ６の内部に
は発熱部材たるハロゲンヒータ１９が配設されている。

上記定着装置１５によって定着された転写材Ｐは排紙ガ
イド２０を通ってレーザビームプリンタ本体の上部に設
けられた排紙ローラ２１へと到達し、該排紙ローラ２１
によって排紙トレイ２２へと排出される。

第２図は以上に説明したレーザビームプリンタを上方か
ら見た図である。第２図に示すようにスキャナユニット
ｌの両側には低圧電源２３と高圧電源２４か配設されて
おり、各部へ電源を供給している。上記低圧電源の後方
（第２図において下方）にはメインモータ２５か配設さ
れており、感光ドラム５等を駆動させる。上記メインモ
ータ２５の後方には制御手段たるＤＣコントローラ及び
インターフェースを含む電装基板２６と、転写ローラ８
の出力電圧を検知する転写出力電圧判定回路の基板２７
が装着されている。上記ＤＣコントローラ内のメモリに
は画像形成のためのプロセスを実行するためのシーケン
ス及び定着ローラの表面温度を制御するシーケンス等が
記憶されている。本実施例における上記表面温度は、待
機状態における第一の設定温度である待機温度と、該待
機温度よりも高い第二の設定温度である定着温度とに制
御される。

このようなレーザビームプリンタの最後部には、レーザ
ビームプリンタ内の熱及び帯電器等から発生するオゾン
を排出する排気手段たる排気ファン２８が配設されてい
る。該排気ファンｚ８は前面（第２図において上方）に
オゾンフィルタ（図示せず）を備えており、また、駆動
モータ（図示せず）によって回転駆動されるようになっ
ている。

さらに上記排気ファン２８は、制御子役たるＤＣコント
ローラによって、第一の設定回転数と、該第一の設定回
転数よりも低い第二の設定回転数との二種類の回転数で
制御される。上記排気ファン２８によって形成されるレ
ーザビームプリンタ内部の空気の流れは、第２図に矢印
ａ及び矢印すて示されるようになり、低圧電源２３、高
圧電源２４、メインモータ２５、電装基板２６等より発
生する熱を機外へ排出する。また、定着装置１５からの
熱を排出することによってカートリッジ３の昇温を防止
する効果も有している。

次に以上のような本実施例装置における画像形成動作に
ついて説明する。

先ず、レーザ、ポリゴンミラー、補正レンズ系を含むス
キャナユニットｌから画像信号によって変調されたレー
ザ光がスキャンされ折り返しミラー２で反射して感光ド
ラム５上に照射される。

感光ドラム５は有機光導電体等の感光層が塗られており
、−成帯電器６により均一な帯電が行なわれ、レーザ光
か照射された部分の電荷が消滅することで静電潜像が形
成される。静電潜像は現像装置４内の現像剤（以下トナ
ーと呼ぶ）４ａで現像され転写ローラ８により、感光ド
ラム５上のトナー像は転写材Ｐに転写される。感光ドラ
ム上に残留したトナーはクリーナ７によって除去され前
露光ランプＩＯにより帯電履歴が消去され再び同じプロ
セスを繰り返す、一方、転写材Ｐは搬送給紙ローラ１２
により給紙され、一対のレジストローラ１３により転写
材の斜行が矯正されると共に画像書き込みタイミングに
合わせて、感光ドラム５へ送り込まれ、転写ローラ８で
トナー像が転写材上に転写された後、搬送給紙ローラ１
３から定着装置５へ搬送され、転写材上のトナー像が永
久定着される。

その後転写材Ｐは排紙ガイド２０．排紙ローラ２１を通
って排紙トレイ２２上に積載される。このようにして、
画像形成動作か行なわれる。

本発明は、以上のような本実施例装置によって、温度及
び湿度の変化を検知して排気ファンの回転制御を行なう
ものであるが、次に温度及び湿度の検知手法について詳
しく説明する。

本発明による温度及び湿度の検知は、転写ローラにバイ
アス電源を接続し、印加された定電流制御のバイアス電
源の電圧値を測定することによって行なうものてあり、
先ず、転写ローラの材質について説明する。

本実施例装置における転写ローラは、金属などの剛性材
料からなる芯金の上にウレタン、ＥＰＤＭなどにカーボ
ンなどの導電性材料を分散させて体桔抵抗を１０’〜１
０１（ｌΩｃｍ程度に調整した弾性体を形成して構成さ
れている。このような転写ローラの電気的特性、例えば
抵抗は、環境依存性が大きく低温低湿度の環境において
は転写ローラは乾燥した状態になりその抵抗値が常温常
湿状態よりも数桁上がるという性質を示す。本実施例装
置では転写ローラへのバイアス電源は定電流制御を行な
っており常に数ｇＡの定電流を流しているため低温低湿
度の環境下では転写ローラの電圧値は３ＫＶ以上となる
ことが判明した。逆に高温高湿度の環境下では転写ロー
ラは吸湿した状態になるためその抵抗値は常温常湿度で
の時よりも数桁下がってしまう。そのため転写ローラの
電圧値は２にＶ前後になることも判明した。

そこで、本実施例では、常温常湿度の環境での転写ロー
ラの電圧値を３ＫＶとして環境判断の基準とした。そし
て、転写ローラの電圧が上記３にＶよりも大きいか小さ
いかを上記転写電圧判定回路によって判定し、大きいと
きには低温低湿度環境、小さいときには高温高湿度環境
であると判断することとした。

つまり、第３図に示すようにプリント信号の入力と共に
転写電圧判定回路により転写ローラの電圧値か３ＫＶよ
りも大きいと検知された場合その信号を受けて制御手段
たるＤＣコントローラは排気ファン２Ｂに対して駆動信
号を送り、排気ファン２８は第二の設定回転数である半
速回転（第３図においてして表示）を行なう。また、転
写ローラの電圧値が３ＫＶよりも小さいと検知された場
合ＤＣコントローラは排気ファン２８に対して第一の設
定回転数である全速回転で駆動させる信号を送り排気フ
ァン２８は全速回転（第３図においてＨで表示）を行な
う。さらにプリント信号がオフの状態となると半速回転
の場合はそのまま半速回転を続けるか全速回転の場合は
その時点で半速回転に切り換えるような制御を行なうこ
とにした。

このように転写ローラの電圧か３にＶ以上になるような
低温低湿度の環境下において排気ファンの回転は全速で
なく常に半速回転とすることにより、定着ローラの熱が
排気ファンによって奪われにくくなり、電源投入直後の
定着性が良好となる。また、転写ローラの電圧が２ＫＶ
前後になるような高温高湿度の環境下において排気ファ
ンの回転はプリント中は全速回転とし、プリント信号が
オフの状態になった時点で半速回転に切り換えることに
より画像流れやボケを防止することができ、かつ待機状
態での温調も安定させることができる。

次に、本発明の第二実施例を添付図面の第４図を用いて
説明する。

本実施例は、環境判断の基準となる転写ローラの電圧値
を２ＫＶと３ＫＶの二つのレベルに設けたところが第一
実施例と異なる。第４図に示すように３ＫＶ以上の低温
低湿度の環境時には画像形成動作中であることを示すプ
リント信号がオフの状態になってからも入力時と回しよ
うに排気ファンを半速回転（第二の設定回転数）とし、
２にＶ〜３ＫＶの間の常温常湿度の環境時にはプリント
信号がオフの状態にされた時点で入力時には全速回転（
第一の設定回転数）であった排気ファンを半速回転（第
二の設定回転数）に切り換える。さらに、２にＶ以下の
高温高湿度の環境時にはプリント信号かオフの状態にさ
れてからカウンタなどによりある所定時間ｔを計測し１
時間先が経過した後に排気ファンの回転速度を全速（第
一の設定回転数）から半速（第二の設定回転数）に切り
換えることにした。このようにすると高温高湿度の環境
時での画像流れ、ボケをより少なくすることかできる。

また、第５図のように各環境によってプリント信号かオ
フの状態にされてから待機状態における温度に戻るまで
の時間は異なり、高温高湿度の環境時ではその時間が一
番長くかかるためプリント信号かオフの状態にされて定
着ローラの表面温度か待機状態における温度になったと
検知された時点でそれぞれ常温常湿度、高温高湿度の環
境下において排気ファンの回転速度を全速から半速へ切
り換える。このようにしても同様の効果か得られる。

なお、接触転写手段として上述した実施例では転写ロー
ラを採用していたが転写ベルトのようなものでも同様の
効果か得られる。

［発明の効果］ 本発明によれば、環境によって変動する転写手段の出力
電圧値を利用して環境を判断し、画像形成動作中の排気
手段の回転数を環境によって高低二種類の回転数で制御
する。ま、た、画像形成動作後の待機状態においても低
い回転数で排気手段を１ｔｉｌＪ＃する。その結果、低
温低湿度である駆動電源投入直後の初期状態であっても
低い回転数で排気手段を駆動して必要以上に熱を奪わな
いので良い定着性を保つ。また、高温高湿度の環境下で
も画像形成動作中は高い回転数で、一方、待機状態中は
低い回転数で排気手段を駆動するので騒音を抑えて画像
流れやボケを防止し、定着性を安定させることができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例装置の概略構成図、第２図
は第１図装置の平面図、第３図は第１図装置の排気手段
の回転数制御のシーケンスを示す図、第４図は第二実施
例の排気手段の回転数制御のシーケンスを示す図、第５
図は各環境における定着ローラの表面温度の変化の相違
を示す図、第６図は従来の排気手段の制御のシーケンス
を示す図、第７図は従来の排気手段制御の他の例を示す
図、第８図は従来装置の加圧ローラの温度分布を示す図
である。 ５・・・・・・潜像担持体（感光ドラム）８・・・・・
・接触転写手段（転写ローラ）９・・・・・・転写電圧
印加手段

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）現像剤像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体
   に接触配設された接触転写手段と、該接触転写手段に接
   続されて上記潜像担持体と上記接触転写手段との間に電
   界を発生させる転写電圧印加手段と、商用電源の電圧を
   印加して発熱させる発熱部材によって転写材上の未定着
   画像を加熱定着せしめる定着装置と回転駆動される排気
   手段とを備えた画像形成装置において、 上記排気手段を第一の設定回転数と、該第一の設定回転
   数よりも低い第二の設定回転数の二段の回転数で駆動せ
   しめる制御手段を有すると共に、上記接触転写手段の、
   環境により変動する出力電圧値を検知する手段を備え、 上記制御手段は、上記検知した電圧値が設定値よりも低
   い値を示す環境時には画像形成動作中の上記排気手段の
   回転数を上記第一の設定回転数とし、上記設定値よりも
   高い値を示す環境時には上記回転数を上記第二の設定回
   転数とするように設定されており、かつ、上記画像形成
   動作後の待機状態における上記回転数を上記第二の設定
   回転数とするように設定されている。 ことを特徴とする画像形成装置。
2. （２）制御手段は、画像形成動作終了時点もしくは該時
   点よりも所定時間経過後に、排気手段の回転数を第二の
   設定回転数とするように設定されている、請求項（１）
   に記載の画像形成装置。
3. （３）制御手段は、画像形成動作終了時点であり、かつ
   、定着装置の温度が待機状態での所定の温度となった後
   に、排気手段の回転数を第二の設定回転数とするように
   設定されている、請求項（１）に記載の画像形成装置。